题目要求
请你仅使用两个栈实现先入先出队列。队列应当支持一般队列支持的所有操作(push、pop、peek、empty):
实现 MyQueue 类:
void push(int x) 将元素 x 推到队列的末尾
int pop() 从队列的开头移除并返回元素
int peek() 返回队列开头的元素
boolean empty() 如果队列为空,返回 true ;否则,返回 false。
思路
因为本题是按照c语言来写的,因此需要自己写对于栈的相关功能的函数进行调用,由于栈是先进后出的,我们可以先构建上两个栈,第一个栈用来入栈,一次将所有的数据全部入栈之后,然后我们只要把第一个栈中的数据全部导入到第二个栈中,这样我们就可以把全部的数据逆序,然后只需要每次从第二个栈一个一个出栈,当第二个栈中的数据为空时,再重新引入第一个栈中的数据,如果两个栈中均没有数据,那么说明我们所建的队列为空。
代码实现
typedef int SLDataType;
typedef struct SeqList
{
SLDataType* a;
int top;
int capacity;
}Stack;
//栈的初始化
void StackInit(Stack* pst);
//栈的销毁
void StackDestory(Stack* pst);
//增加栈顶元素
void StackPush(Stack* pst, SLDataType x);
//移除栈顶元素
void StackPop(Stack* pst);
//返回栈中元素的数目
int StackSize(Stack* pst);
//返回栈顶元素
SLDataType StackTop(Stack* pst);
//栈内判空
int StackEmpty(Stack* pst);
//栈的初始化
void StackInit(Stack* pst)
{
assert(pst);
pst->a = (SLDataType*)malloc(sizeof(SLDataType)* 4);
pst->top = 0;
pst->capacity = 4;
}
//栈的销毁
void StackDestory(Stack* pst)
{
assert(pst);
free(pst->a);
pst->a = NULL;
pst->top = pst->capacity = 0;
}
//增加栈顶元素
void StackPush(Stack* pst, SLDataType x)
{
assert(pst);
if (pst->top == pst->capacity)
{
SLDataType* tmp = realloc(pst->a, pst->capacity * 2 * sizeof(SLDataType));
if (tmp == NULL)
{
printf("relloc fail\n");
exit(-1);
}
pst->a = tmp;
pst->capacity *= 2;
}
pst->a[pst->top] = x;
pst->top++;
}
//移除栈顶元素
void StackPop(Stack* pst)
{
assert(pst);
assert(!StackEmpty(pst));
pst->top--;
}
//返回栈中元素的数目
int StackSize(Stack* pst)
{
assert(pst);
return pst->top;
}
//返回栈顶元素
SLDataType StackTop(Stack* pst)
{
assert(pst);
assert(!StackEmpty(pst));
return pst->a[pst->top - 1];
}
//栈内判空
int StackEmpty(Stack* pst)
{
assert(pst);
return pst->top == 0 ? 1 : 0;
}
typedef struct {
Stack popST;
Stack pushST;
} MyQueue;
/** Initialize your data structure here. */
MyQueue* myQueueCreate() {
MyQueue* q = (MyQueue*)malloc(sizeof(MyQueue));
StackInit(&q->pushST);
StackInit(&q->popST);
return q;
}
/** Push element x to the back of queue. */
void myQueuePush(MyQueue* obj, int x) {
StackPush(&obj->pushST, x);
}
/** Removes the element from in front of queue and returns that element. */
int myQueuePop(MyQueue* obj) {
//1.如果为空
//2.如果不为空
if (StackEmpty(&obj->popST))
{
while (!StackEmpty(&obj->pushST))
{
StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
StackPop(&obj->pushST);
}
}
int top = StackTop(&obj->popST);
StackPop(&obj->popST);
return top;
}
/** Get the front element. */
int myQueuePeek(MyQueue* obj) {
if (StackEmpty(&obj->popST))
{
while (!StackEmpty(&obj->pushST))
{
StackPush(&obj->popST, StackTop(&obj->pushST));
StackPop(&obj->pushST);
}
}
return StackTop(&obj->popST);
}
/** Returns whether the queue is empty. */
bool myQueueEmpty(MyQueue* obj) {
return StackEmpty(&obj->pushST) && StackEmpty(&obj->popST);
}
void myQueueFree(MyQueue* obj) {
StackDestory(&obj->pushST);
StackDestory(&obj->popST);
free(obj);
//置空也不会把实参置空,无意义
}